美國斯坦福大學(xué)的研究人員近日研發(fā)出具有科幻色彩的元件——透明鋰離子電池。由斯坦福大學(xué)材料科學(xué)及工程系副教授崔屹和他的博士生楊遠、胡良兵等研究團隊找到了一種制造透明鋰離子電池的方法，他們在硅襯底上旋涂了納米尺寸的網(wǎng)格狀的溝道。它具有和常見的鋰離子電池一樣的基本構(gòu)造，只是所有的成分都是透明的。通過改變電極結(jié)構(gòu)的方法顛覆了原先只將電池電極厚度變薄以達透明效果的思路。
當含有一種活性電極材料的水漿溶液放置在硅的一側(cè)時，毛細作用的力量把它拉進了這些封閉的渠道，溶液持續(xù)地流過所有這些溝道。這種填充速度基本相當于電池電極的傳統(tǒng)涂覆速度。電池完全柔性，拓展了它可能的應(yīng)用范圍。
由于電池中最主要的材料不能做成透明或被透明材料替代，研究團隊便設(shè)法讓這種材料變得肉眼看不見。“人的肉眼分辨極限在50至100微米之間，小于50微米便無法和背景分辨開了。”論文第一作者楊遠告訴中新社記者，這款紗窗形狀的電池，格子中的每一條線大約只有35微米寬。
“很多層紗窗累積在一起，仍然是一片薄薄的透明紗窗。這樣透明度沒有降低，但能提供的電量卻可以不斷累加，達到常規(guī)電子產(chǎn)品的要求。”楊遠說。
崔屹表示，采用這種設(shè)計的電池能量密度可達10瓦小時/升，未來可提升到維持普通手機運行所需的100瓦小時/升。
這種鋰離子電池還具有很高的柔軟度并可以彎曲，為概念手機的誕生提供可能性。“你可以想象有一天把手機戴在手腕上”。
崔屹和胡良兵均畢業(yè)于中國科技大學(xué)，楊遠來自北京大學(xué)物理學(xué)院。對于透明電池的誕生，崔屹表示，此項發(fā)明具有多重意義，對科學(xué)界來說，可以用光學(xué)手段來探測和分析電池里的反應(yīng)；對于業(yè)界來說，全透明電子產(chǎn)品指日可待；而對消費者來說，“想象一下，擁有一款全透明的手機多酷吧！”
此次研究發(fā)明的透明鋰離子電池，為全透明電子產(chǎn)品的誕生掃清了最后一個障礙。該款電池兼具多項功能和特點，功率強大，柔軟度好，時尚且價廉。
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